直流电机的转速电流双闭环控制.doc

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1、直流电机的转速电流双闭环控制摘要：本设计主要采用模拟电路实现直流电机控制的整流电源，转速调PI调节器，电流PI调节器的设计。来实现对电机转速的控制，包括快速起动、恒速运行、堵转截止三大目标。该设计的主要电路均采用模拟电路实现，电流环的PI调节器用于保证快速起动，即保证电机起动时以最大负载电流起动，也即实现以最大加速度实现。而转速调节器则用于在运行时实现转速恒定，保证带负载的能力。两个PI调节器都采用集成运放实现。其主要优点是克服传统意义上单环控制只能满足一方面的要求的缺陷。关键词：电流环；转速环；PI调

2、节器TheRotateSpeedandCurrentDoubleClosedLoopFeedbackControlforDCMotorAbstract:Themajortasksofthisdesignisutilizingsimulatingcircuitstoproducetherectifieringpowersource,currentPIregulatorandrotatespeedPIregulatorfortheDCmotor.Themajorobjectofthisdesigenisma

3、kingtheDCmotorstartedrapidly,rotatingstably.yieldsmakingtheDCmotorstartedrapidlywiththelargestloadcurrent.Itisthesametostartingrapidlywiththelargestaccerelation.Simultaneous,TherotatespeedPIregulatormaketheDCmortorretatedstablytoanythechangeoftheload.Bot

4、hofthePIregulatorsusetheintegratedamplifieroperatortoaccomplishthetask.Thepriorityofthisdesignareovercomingthedefectoftraditionalsinglefeedbackloop.Keyword:currentfeedbackloop;rotatespeedfeedbackloop;PIregulator目录摘要…………………………………………………………………………………11引言…………

5、………………………………………………………………………42电机的供电电源……………………………………………………………………52.1三相桥式整流电源………………………………………………………………53转速、电流双闭环系统的静态结构………………………………………………93.1转速、电流双闭环直流调速系统的构成………………………………………93.1.1双闭环系统的结构框图………………………………………………………93.1.2稳态结构框图和静态特性……………………………………………………104双闭环直流调速系

6、统的数学模型和动态性能分析……………………………124.1双闭环直流调速系统的数学模型……………………………………………124.1.1直流电机的动态数学模型……………………………………………………124.1.2双闭环直流调速系统的完整的动态结构框图………………………………144.2动态性能的时域分析…………………………………………………………144.2.1起动过程分析………………………………………………………………154.2.2动态抗扰性能分析……………………………………………………………164.3调节

7、器的工程设计方法………………………………………………………164.3.1工程设计方法的基本思路……………………………………………………174.3.2典型系统………………………………………………………………………174.4控制系统的动态性能指标………………………………………………………204.4.1跟随性能指标…………………………………………………………………204.4.2抗扰性能指标…………………………………………………………………214.4.3典型Ⅰ型系统性能指标和参数的关系…………………………………

8、……224.4.4典型Ⅱ型系统性能指标和参数的关系………………………………………275.按工程设计方法设计双闭环系统的调节器……………………………………325.1电流调节器的设计……………………………………………………………335.1.1电流环结构图的化简…………………………………………………………335.1.2电流调节器结构的选择………………………………………………………345.1.4电流调节器的实现…………………………………………………